低硬度聚氨酯胶辊料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低硬度聚氨酯胶辊料及其制备方法，以重量份数计，原料组成如下：聚酯多元醇77.6‑85份；固化剂3‑4.6份；填料0‑1份；甲苯二异氰酸酯11.9‑17.8份。本发明专利技术操作方便，胶辊次品率低，易于工业化生产。固化剂体系中不使用催化剂，催化剂残留，不采用加入增塑剂的方式降低硬度，环保型好，使用寿命长。并且能够选用生物基乙二醇、丙二醇、丁二醇作为制备聚酯多元醇的原料，降低碳残留，保护环境，所得胶辊耐磨性好，使用寿命长。

Low hardness polyurethane top roller material and preparation method thereof

The present invention relates to a low hardness polyurethane rubber material and its preparation method, by weight, raw materials are as follows: 77.6 polyester polyol 85; curing agent 3 4.6; 0 packing 1 copies; 17.8 copies of 11.9 toluenediisocyanate. The invention has the advantages of convenient operation, low defective rate of rubber rolls and easy industrial production. In the curing agent system, the catalyst is not used, the catalyst remains, and the hardness is not reduced by adding a plasticizer, and the utility model has the advantages of good environmental protection and long service life. And the biological base glycol, propylene glycol and butanediol can be used as the raw material for preparing polyester polyol, thereby reducing carbon residue and protecting environment, and the obtained rubber roller has good abrasion resistance and long service life.

【技术实现步骤摘要】
低硬度聚氨酯胶辊料及其制备方法
本专利技术属于有机高分子材料
，涉及一种低硬度聚氨酯胶辊料及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯弹性体是一种应用广泛的高分子材料，涉及军工航天、轻工纺织、建筑机械、冶金矿山、交通运输、医疗器械、粮食加工、印刷涂覆等行业。随着我国制造业的迅猛发展，胶辊在印刷、纺织、粮食加工等行业的应用日益增多。现多采用丁腈橡胶作为胶辊的原料，存在制造工艺复杂、污染大且产品耐磨、耐油性能差、使用寿命短等缺点。因此，聚氨酯凭借其优异的性能已经被人们应用于胶辊的制造当中。但是，现如今低硬度聚氨酯胶辊大多采用加入增塑剂(DOP、BBP等)的方式来降低硬度，长时间使用之后会析出，导致胶辊表面出花，质量下降，耐磨性变差，寿命减短并且存在环境污染问题。所采用的预聚体粘度较大，固化剂比例较少，容易出现料比不准确、气泡等问题，导致胶辊次品率较高，并且在固化剂中往往加入催化剂，导致催化剂残留。因此以上问题限制了聚氨酯胶辊的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低硬度聚氨酯胶辊料及其制备方法，操作方便，胶辊次品率低，易于工业化生产。固化剂体系中不使用催化剂，无催化剂残留，不采用加入增塑剂的方式降低硬度，环保型好，使用寿命长。并且能够选用生物基乙二醇、丙二醇、丁二醇作为制备聚酯多元醇的原料，降低碳残留，保护环境，所得胶辊耐磨性好，使用寿命长。本专利技术所述的一种低硬度聚氨酯胶辊料，以重量份数计，原料组成如下：聚酯多元醇为己二酸‐乙二醇‐1，2‐丙二醇、己二酸‐乙二醇‐1，3‐丙二醇或己二酸‐乙二醇‐1，4‐丁二醇中的一种。聚酯多元醇的羟值范围为45‐79mgKOH/g，分子量为1500‐2500，水分低于0.05％。所述聚酯多元醇用的己二酸Fe离子含量极低，Fe离子含量低于0.1mg/kg。乙二醇、1,3‐丙二醇根据使用行业不同可选用生物基产品。固化剂为三异丙醇胺、二异丙醇胺、三羟甲基丙烷、1，4‐丁二醇的两种及两种以上的复配固化剂。三异丙醇胺、二异丙醇胺、三羟甲基丙烷作为复配催化剂。三异丙醇胺、二异丙醇胺、三羟甲基丙烷的质量比为：三异丙醇胺：二异丙醇胺：三羟甲基丙烷＝1:1:1。填料为气相白炭黑或者纳米级碳酸钙。所述的低硬度聚氨酯胶辊料的制备方法，将聚酯多元醇、固化剂和填料加入到带有真空脱气装置的反应器中，搅拌均匀并于100‐110℃温度下脱水1‐2h，然后降温至50‐70℃，加入11.9‐17.8份甲苯二异氰酸酯，在15‐30min时间内快速搅拌均匀，并于‐0.1－‐0.09MPa真空下脱至无泡，100‐120℃熟化24‐48h。本专利技术采用低Fe离子含量的己二酸以及乙二醇、丙二醇、丁二醇为原料制备聚酯多元醇，合适的固化剂体系制备低硬度的聚氨酯胶辊，固化剂体系中不使用催化剂，无催化剂残留，不采用加入增塑剂的方式降低硬度，使用于碾米胶辊及贴身纺织衣物的胶辊中。其中所述聚酯多元醇羟值范围为45‐79mgKOH/g，优选酸值范围0.6‐2.0mgKOH/g，优选分子量为1500‐2500，水分低于0.05％。本专利技术为一种使用聚酯多元醇制备聚氨酯胶辊料方法。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术操作方便，胶辊次品率低，易于工业化生产。固化剂体系中不使用催化剂，无催化剂残留，不采用加入增塑剂的方式降低硬度，环保型好，使用寿命长。并且能够选用生物基乙二醇、丙二醇、丁二醇作为制备聚酯多元醇的原料，降低碳残留，保护环境，所得胶辊耐磨性好，使用寿命长。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明。以下实施例未作特别说明，各份数指的是质量份数。实施例1将85份聚酯多元醇(己二酸‐乙二醇‐1,4‐丁二醇体系、羟值为45mgKOH/g，酸值0.6mgKOH/g，分子量为2500)、3.1份固化剂(三异丙醇胺：1,4‐丁二醇＝6：4)加入到带有真空脱气装置的反应器中，搅拌均匀，并于100℃温度下脱水2h，至水分低于0.05％。然后降温至70℃，加入11.9份甲苯二异氰酸酯，在30min时间内快速搅拌均匀，并于真空下‐0.09MPa脱至无泡，注入提前处理好的模具中，110℃熟化48h。所得弹性体硬度为45A。实施例2将82.5份聚酯多元醇(己二酸‐乙二醇‐1,2‐丙二醇体系、羟值为56mgKOH/g，酸值0.9mgKOH/g，分子量为2000)、3.0份固化剂(三羟甲基丙烷：1,4‐丁二醇＝6：4)、1份气相白炭黑加入到带有真空脱气装置的反应器中，搅拌均匀，并于100℃温度下脱水2h，至水分低于0.05％。然后降温至65℃，加入14.5份甲苯二异氰酸酯，在20min时间内快速搅拌均匀，并于真空下‐0.1MPa脱至无泡，注入提前处理好的模具中，100℃熟化48h。所得弹性体硬度为50A。实施例3将80份聚酯多元醇(己二酸‐乙二醇‐1,2‐丙二醇体系、羟值为62mgKOH/g，酸值1.1mgKOH/g，分子量为1800)、4.0份固化剂(三异丙醇胺：二异丙醇胺：三羟甲基丙烷＝1：1：1)加入到带有真空脱气装置的反应器中，搅拌均匀，并于110℃温度下脱水1h，至水分低于0.05％。然后降温至60℃，加入16份甲苯二异氰酸酯，在15min时间内快速搅拌均匀，并于真空下‐0.1MPa脱至无泡，注入提前处理好的模具中，120℃熟化24h。所得弹性体硬度为55A。实施例4将77.6份聚酯多元醇(己二酸‐乙二醇‐1,3‐丙二醇体系、羟值为79mgKOH/g，酸值1.3mgKOH/g，分子量为1500)、4.6份固化剂(三异丙醇胺：二异丙醇胺：三羟甲基丙烷＝2：5：3)加入到带有真空脱气装置的反应器中，搅拌均匀，并于110℃温度下脱水2h，至水分低于0.05％。然后降温至50℃，加入17.8份甲苯二异氰酸酯，在15min时间内快速搅拌均匀，并于真空下‐0.09MPa脱至无泡，注入提前处理好的模具中，110℃熟化24h。所得弹性体硬度为65A。实施例5将80份聚酯多元醇(己二酸‐生物基乙二醇‐生物基1,3‐丙二醇体系、羟值为63mgKOH/g，酸值1.5mgKOH/g，分子量为1800)、4.0份固化剂(三异丙醇胺：二异丙醇胺：三羟甲基丙烷＝1：1：1)加入到带有真空脱气装置的反应器中，搅拌均匀，并于100℃温度下脱水2h，至水分低于0.05％。然后降温至60℃，加入16份甲苯二异氰酸酯，在15min时间内快速搅拌均匀，并于真空下‐0.01MPa脱至无泡，注入提前处理好的模具中，100℃熟化48h。所得弹性体硬度为55A。对比例1将85份聚酯多元醇(己二酸‐乙二醇‐1,2‐丙二醇体系、羟值为56mgKOH/g，酸值0.3mgKOH/g，分子量为2000)、15份甲苯二异氰酸酯在75‐85℃保温3h，得到NCO含量为3.6的预聚体。将3.7份三羟甲基丙烷与20份增塑剂混合均匀，然后加入到预聚体中，搅拌，脱气至无泡，浇注提前处理好的模具中，120℃熟化48h。所得弹性体硬度为55A。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低硬度聚氨酯胶辊料，其特征在于，以重量份数计，原料组成如下：

【技术特征摘要】
1.一种低硬度聚氨酯胶辊料，其特征在于，以重量份数计，原料组成如下：2.根据权利要求1所述的低硬度聚氨酯胶辊料，其特征在于聚酯多元醇为己二酸-乙二醇-1，2-丙二醇、己二酸-乙二醇-1，3-丙二醇或己二酸-乙二醇-1，4-丁二醇中的一种。3.根据权利要求1所述的低硬度聚氨酯胶辊料，其特征在于，聚酯多元醇的羟值范围为45-79mgKOH/g，分子量为1500-2500，水分低于0.05％。4.根据权利要求2所述的低硬度聚氨酯胶辊料，其特征在于，所述聚酯多元醇用的己二酸Fe离子含量极低，Fe离子含量低于0.1mg/kg。5.根据权利要求1所述的低硬度聚氨酯胶辊料，其特征在于，固化剂为三异丙醇胺、二异丙醇胺、三羟甲基丙烷、1，4-丁二醇的两种及两种以上的复配固化剂。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海良，刘兆阳，张宾，董良，
申请(专利权)人：山东一诺威聚氨酯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37